液压控制阀工作原理与选型

    压力控制阀 按用途分为溢流阀﹑减压阀和顺序阀。
    (1)溢流阀：能控制液压系统在达到调定压力时保持恆定状态。用於过载保护的溢流阀称为安全阀。当系统发生故障，压力昇高到可能造成破坏的限定值时，阀口会打开而溢流，以保证系统的安全。

    (2)减压阀：能控制分支迴路得到比主迴路油压低的稳定压力。减压阀按它所控制的压力功能不同，又可分为定值减压阀(输出压力为恆定值)﹑定差减压阀(输入与输出压力差为定值)和定比减压阀(输入与输出压力间保持一定的比例)。
    (3)顺序阀：能使一个执行元件(如液压缸﹑液压马达等)动作以后，再按顺序使其他执行元件动作。油泵產生的压力先推动液压缸1运动，同时通过顺序阀的进油口作用在面积A 上，当液压缸1运动完全成后，压力昇高，作用在面积A 的向上推力大於弹簧的调定值后，阀芯上昇使进油口与出油口相通，使液压缸2运动。
    流量控制阀：利用调节阀芯和阀体间的节流口面积和它所產生的局部阻力对流量进行调节，从而控制执行元件的运动速度。流量控制阀按用途分为 5种。
    (1)节流阀：在调定节流口面积后，能使载荷压力变化不大和运动均匀性要求不高的执行元件的运动速度基本上保持稳定。
    (2)调速阀：在载荷压力变化时能保持节流阀的进出口压差为定值。这样，在节流口面积调定以后，不论载荷压力如何变化，调速阀都能保持通过节流阀的流量不变，从而使执行元件的运动速度稳定。
    (3)分流阀：不论载荷大小，能使同一油源的两个执行元件得到相等流量的为等量分流阀或同步阀；得到按比例分配流量的为比例分流阀。
    (4)集流阀：作用与分流阀相反，使流入集流阀的流量按比例分配。
    (5)分流集流阀：兼具分流阀和集流阀两种功能。
    方向控制阀 按用途分为单向阀和换向阀。
    单向阀：只允许流体在管道中单向接通，反向即切断。
    换向阀：改变不同管路间的通﹑断关係﹑根据阀芯在阀体中的工作位置数分两位﹑三位等；根据所控制的通道数分两通﹑三通﹑四通﹑五通等；根据阀芯驱动方式分手动﹑机动﹑电动﹑液动等。当阀芯处於中位时，全部油口切断，执行元件不动；当阀芯移到右位时，P 与A 通，B 与O 通；当阀芯移到左位时，P 与B 通，A 与O 通。这样，执行元件就能作正﹑反向运动。

    选定液压控制阀的几个注意项：
    各种液压控制阀规格型号，可以系统最高压力和阀实际流量（从工况图和系统图查）为依据并考虑阀控制特性、稳定性及油口尺寸、外形尺寸、安装连接方式、操纵方式等，从产品样本或型录中选取。金泽液压生产液压系统中配套各类液压控制阀选择注意事项如下：
    1、液压阀实际流量：
    液压阀实际流量与油路串、并联有关：串联油路各处流量相等；同时工作并联油路流量等于各条油路流量之和。此外，采用单活塞杆液压缸系统，要注意活塞外伸和内缩时回油流量不同：内缩时无杆腔回油与外伸时有杆腔回油流量之比，与两腔面积之比相等。
    2、液压阀额定压力和额定流量：
    各液压控制阀额定压力和额定流量一般应使用压力和流量相接近。可靠性要求较高系统，阀额定压力应高出其使用压力较多。额定压力和额定流量小于使用压力和流量，则易引起液压卡紧和液压动力并对阀工作品质产生不良影响；系统中顺序阀和减压阀，其流量不应远小于额定流量，否则易产生振动或其他不稳定现象。流量阀，应注意其最小稳定流量。
    3、液压阀安装连接方式：
    阀安装连接方式对后续设计液压装置结构型式有决定性影响，选择液压阀时应对液压控制装置集成方式做到心中有数。例如采用板式连接液压阀，因阀可以装油路板或油路块上，便于系统集成化和液压装置设计合理化，另更换液压阀时不需拆卸油管，安装维护较为方便；采用叠加阀，则需压力和流量研究叠加阀系列型谱进行选型，等等。
    4、方向控制阀选用：
    结构简单普通单向阀，主要应注意其开启压力合理选用：较低开启压力，可以减小液流单向阀阻力损失；，作背压阀使用单向阀，其开启压力较高，以保证足够背压力。液控单向阀，本款换向阀中相关注意事项外，为避免引起系统异常振动和噪音，还应注意合理选用其泄压方式：当液控单向阀出口存背压时，宜选用外泄式，其他情况可选内泄式。
    换向阀，应注意从满足系统对自动化和运行周期要求出发，从手动、机械、电磁、电液动等型式中合理选用其操纵式。正确选用滑阀式换向阀中位机能并把握其过渡准状态机能。采用液压锁（双液控单向阀）锁紧液压执行器系统，应选用“H”、“Y”形中位机能滑阀式换向阀，以使换向阀中位时，两个液控单向阀控制腔均通油箱，保证液压控单向阀可靠复位和液压执行器良好锁紧状态。所选用滑阀式换向阀中位机能换向过渡位置，不应出现油路完全堵死情况，否则将导致系统瞬间压力无穷大并引起管道爆破等事故。

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    液压控制阀的使用与维护：
    控制阀的性能直接影响控制系统的控制品质，进而影响产品质量和企业经济效益。如果不能及时发现控制阀的故障并予以排除，或者对控制阀疏于管理，忽略控制阀对企业经济效益的影响，而只是在其发生严重故障或引起事故时才予以重视，势必会对企业的正常运行产生严重影响，造成不可估量的损失。
    一座现代化的过程控制工厂会采用数百台乃至数千台控制阀作为自动控制系统的执行器来控制生产过程中的流量、压力、温度、液位等各种工艺参数。加强控制阀的维护管理，保持控制阀的最佳状态与性能是现代化企业实现精细管理的重要因素。改进控制阀的维护管理，建议从以下三方面入手，为逐步降低企业的生产成本奠定基础。

    建立定期检修检测机制：
    目前，多数情况下，我们根据感官以及经验来判断控制阀是否存在问题隐患，从而决定是否对阀门进行维护修理。 但是，由于人类感官功能及经验的局限性，很多控制阀故障，特别是故障隐患并不容易被发现，阀门似乎仍处于正常工作状态。而事实上，貌似正常的阀门，相当一部分存在着各种故障隐患，甚至是危险的故障隐患。
    控制阀故障的根源是由于阀门长时间在各种各样的因素作用下工作，而这些因素对阀门影响作用的结果是不断变化并累积叠加的。不稳定因素的影响发展到一定程度，就会在瞬间转化为故障体现。因此，瞬间发生的阀门故障是在各种因素相互影响下，经过一定时间的“损坏累积过程”的结果。
    事实表明，如果在阀门出现故障后采取维修补救措施，不仅维修成本增大了数倍、数十倍，而且对企业生产的影响也远远大于预防性维修。阀门故障导致的意外事故或停车甚至会给企业造成不可估量的损失。
    如果在阀门渐进损坏的过程中，即故障发生前，建立定期兼修检测机制，对阀门予以定期损失预防性检修，及时发现并修复故障发生之前的轻微损坏，则可以避免故障的形成，防微杜渐将阀门故障对企业生产的影响降至最低。

    采用正确维修工艺：
    控制阀的故障在控制系统故障中占有较大比例。分析判断控制阀的故障是技术管理人员经常性的工作。因此，正确分析判断控制阀故障原因，采用正确工艺修复控制阀对于提高维护工作效率至关重要。
    不同品质的控制阀，其故障发生频率以及故障原因会有很大差别。控制阀的工作条件比较复杂，因此控制阀的故障现象多种多样。一般来说，致使控制阀发生故障的原因主要有四种类型：选型错误、安装不当、使用欠妥、疲劳损坏。
    各个仪表附件控制着控制阀的工作。因此，多种原因可能导致阀门出现同一故障。造成控制阀常见的填料外漏或者阀门内漏的原因，可能有数十种。因此，在进行故障分析时要避免头痛医头、脚痛医脚、劳而无功。否则将会造成短期内同一故障的反复出现，最后归咎于阀门质量问题，更换新的阀门，造成不必要的浪费。
    一般来说，对于高品质的控制阀，如果使用不久便出现故障，其原因往往是由于选型错误、安装不当、使用欠妥造成的。对于这类故障，只要针对原因予以纠正，只需很少零件甚至无需任何零件即可很快解决问题。
    而控制阀经过长期工作而发生的故障，一般是由于阀门零件疲劳损坏造成的。及时发现故障，予以妥善维修，便能以较低的成本延长控制阀的使用寿命。实践经验中，由于合理的维护保养，使高品质控制阀在恶劣工况下正常工作数十年的例子屡见不鲜。
    如果出现“控制阀不修本来还好些，越修越坏”的现象，建议检查控制阀的维修工艺与方法，以及备件应用上是否有问题。维修工艺或方法不当，会破坏零件原有的几何状态、物理状态和阀门的正确装配状态，加速零件的损坏并殃及其他阀门零件。
    一台优质控制阀在同样复杂恶劣的工况下，可能工作不足一年，也可能工作数十年。这取决于控制阀的维护与管理方法。实践表明，完全相同的控制阀在完全相同的工况下，由于不同的管理人员采用不同的维修与维护措施，其结果是大相径庭的。
    现代科学技术实现检修变革：
    现代科学技术的发展，特别是计算机技术的深入发展，为现代化企业管理、设备管理、控制阀的维护与管理提供了前所未有的优越条件，使控制阀的科学管理与维护成为可能，为实现企业的精细管理提供了必要条件。
    所谓的“智能型阀门定位器”已不只是单纯起到“定位”作用，而具有更加重要的阀门工作状态监测、故障诊断、设备管理功能。它使阀门的运行状态、工作性能变化等一览无余，并可通过电子邮件或手机将控制阀的异常状况尽早报告给管理人员，以便及时制定应对措施，避免造成损失。
    国内外用户的实践证明，以这种先进诊断技术为核心的最新检修技术可缩短停车时间、纠正控制偏差、消除非计划停车、节省维护费用、降低劳动强度、避免过度维修与盲目库存、优化安全库存、降低生产成本、提高经济效益。
    需要指出的是，当前“智能型定位器”的应用十分普及。很多过程控制工厂都在使用顶级控制阀制造商生产的新型阀门控制装置。但多数情况下，它的作用仍然仅限于作为“定位器”的使用，而没有充分利用其更强大而全面的故障诊断、运行监测、设备管理等功能，从而改进设备管理、消除非计划停车，为企业创造更大效益。这不能不说是一种资源的浪费。随着先进诊断检修技术的不断发展与普及，传统的控制阀检修与管理方式一定会发生巨大的变化。